从航空装备制造 看军民融合
2017-07-31尘嚣
尘嚣
367-80和“獵鹰”的转折
谈及世界航空工业巨头——波音的成长史,1916年创立,1917年获得美国海军的大量C型教练机订单,奠定了波音在飞机制造商的地位,这就是“从战争推动”。
波音的成功既是偶然,因为它的高速成长期恰巧遇到了战争。1923年,美国陆军和海军分别采购P-12和F4B战斗机,购买该系列共586架。二战开始,波音公司的B-17成为美军在欧洲战场的主力飞机,优秀的性能确立了其在战略轰炸机上的地位,此后的B-29因成为迄今为止唯一在实战中投下原子弹的机型而声名远扬,之后的B-47、B-52更是夯实了其在军用大型飞机制造领域的霸主地位,为日后民用产品的萌芽、开花与结出如今丰硕的果实奠定了基础。
波音的成功也是必然。原因与上述一样,它的成长伴随着战争与动力方式的革新——涡轮喷气动力的出现。
但波音在巩固军用产品地位的同时,将发展方向瞄准民用航空,才是其获得今日成就的关键一决。而其中起到至关重要转折与连接的一件产品则是——367-80。
具有民航飞机里程碑意义的波音707,来自军方对大型飞机需求的演化。1945年5月,美国空军公布了新型加油机和运输机的需求,当时美国重要的飞机制造商道格拉斯和洛克希德公司都参与了竞标,但波音用其在同年5月下线的367-80(Dash 80)以压倒性优势获得了军方订单。在此基础上,波音以367-80为基础,研发出了KC-135空中加油机。波音利用这一成功,再度以367-80为基础,开发出了民用波音707飞机。但是,707能在民航领域获得成功,有一半功劳来自军方的需求。细心的朋友可能发现,367-80原型机的横截面并非现代客机普遍采用的圆形设计,而是偏椭圆设计,军方对加油机油箱容量的要求使波音几番增加机舱宽度,这才奠定了未来单通道飞机典型的3-3座位布局。与此同时,波音707比以往螺旋桨飞机多达两倍的运量和航程,使其成为历史上第一款获得巨大成功的喷气式客机,沿用其机身尺寸设计的波音737系列飞机至今更是四代长青。
以军品转民品或以军品改民用获得成功的还有法国达索航空的“猎鹰”系列公务机,如今广泛应用于世界公务机市场的各型“猎鹰”公务机都来自一款上世纪五六十年代的飞机——诞生于阿尔及利亚战争时期的MD410火力支援机。随着上世纪60年代末市场对喷气机的热爱,发展自MD410的MD320双发螺旋桨客机项目下马,达索利用小型螺旋桨客机的设计经验,结合“神秘”IVA战斗机的相关技术,成功研制出了“神秘”20公务机,日后改名为“猎鹰”20,该机成功成为达索“猎鹰”系列公务机的始祖,直到今天的“猎鹰”8X,达索公务机血脉里的战斗机气质依然长存。
上述两例飞行器的军民互通、成功转型有诸多的历史因素做支撑——飞机制造业高速发展,新材料推动发动机技术进步,战争背景下的诸多需求。尤其是战争背景,极大促成了军民产业之间互通。特别是美国,20世纪的多场世界与地区级别的战争使军事工业和民用工业高度融合,包括洛克希德·马丁、波音、通用等一批大型军工集团的军民产值比如今更是达到3:7。
红色帝国的军品民用
历史背景不同,发展模式也不能照搬。放眼中国曾经的老大哥苏联(今主要为俄罗斯),其主要发展方式为先军后民,不放弃独立军工体系。中国在建国初期的国防单位建设时也学习了苏联的模式,成立了主管机电工业、原子能、航空工业、无线电工业、兵器工业、造船工业、航天工业和农机的8个“机部”,几经更迭改制,它们变成了如今的11大军工集团。
回看当时的苏联以及现在的俄罗斯,其军民两用技术已经达到全部军用产业的70%,换言之,俄罗斯七成左右的军事产业技术已经具备或可以具备民用价值。在航空产业的发展道路上,最为显著的特点就是大型飞机的制造能力与军用飞机民用化的转化能力。上世纪50年代,发展自图-16轰炸机的图-104一度成为苏联民航的明星机型,元首专机是该机型的荣耀巅峰。图-104曾经执行过的北京-莫斯科航线也是中国当时最豪华的航线。可它却是一架在轰炸机的基础上改造而来,不仅如此,以图-104为基础衍生出来的图-124、图-134都在当时的社会主义阵营国家取得了一定成绩。
当然,以粗犷剽悍著称的俄罗斯军工产品在军转民的进程中,尤其是对安全性有较高要求的民用航空产品,没有战胜美国企业,但以安-124为代表的大型运输机却成功赢得了属于自己的市场——超大型货物运输。时至今日,我们依然经常能在各种新闻中见到安-124的身影,例如运送卫星到中国四川的西昌机场,运送地铁到广州白云机场,2017年2月,一架瑞士航空的波音777飞机因发动机故障备降加拿大伊魁特市,也是安-124为它运来的新发动机。
安-124作为冷战时期的产物,面对红色帝国的轰然解体,何去何从并不是一个难以选择的问题,原因很简单,它在以军用运输机身份首飞之后的第十年——1992年12月30日取得了民用飞行器适航证,在其后的安-124-100M-150型号中,它首次进行了大规模现代化升级,安装了西方国家认证的航空电子产品。此后各型号在改进中又进行了包括选用西方先进商用发动机的升级,以满足不断更新的适航标准。安-124从一个不折不扣的大型军用运输机变成了足迹遍布全球各地的商用大力士。军民产品之间的转化自然娴熟。
如果说安-124在商用市场的成功是一个特例,那么安东诺夫设计局抓住冷战后变革的机遇,从一家国有军工设计单位变成公司进行商业化转变和对外扩张的努力,成为了安-124这款巨型运输机获得市场化成功的核心推力。当然安东诺夫设计局在1991年乌克兰独立后仍被视为战略性国家资产,且在近些年的俄乌纷争中受到消极影响。
中国军民航空的分化再融合
回看中国航空工业的发展历程,建国初期,国家制定了“军工的重点是航空工业”和“优先发展航空工业”的国防工业发展方针。1955年钱学森回国后向中央提出,飞机比导弹复杂得多,根据我国科技不发达和经济落后的实际情况,应走先发展导弹,再发展飞机的路子,该思路被毛泽东誉为“仙人指路”。然而航空工业的发展依然没有停顿,从仿制米格-17开始,中国航空人在航空工业初期走上了仿制学习的道路。
大的变革发生在1978年12月之后,十一届三中全会的成功召开将市场取向的改革在各个领域不断拓展深化。中国政府开始通过市场渠道,利用市场机制作用对国防工业进行干预和调节。1982年5月4日,根据人大会议决定,几个机部分别更名为核、航空、电子、兵器、航天工业部和中国船舶工业总公司。与此同时,按照“军政分开”“供需分开”“政企分开”的原则,进行了市场化的改革。中国的航空工业走上了一条发展的快车道,之所以快,是因为改革顺应了当时科技水平的发展速度,有第四次工业革命之称的计算机技术快速发展,极大提高了航空制造业的效率和水平,這一次进程可以从10号工程开始算起,歼10飞机从1982年开始设计,1986年正式立项。
30余年的发展成就了如今中国的航空工业,包括多型先进军用战机在内的各种武器的列装为中国战略空军的发展铺实了道路,中央关于深化国防和军队改革的意见提出为强军之路指明了方向。落实到更为人熟知的飞机装备上,中国国产大型运输机运20的快速研发与服役说明我国在大型飞机制造领域由向前迈出了坚实一步。在2016年的第十一届珠海航展上,民用版运20F-100以模型形式亮相中航工业展台,说明国有军工企业在军品民用化的方向上开始逐步落实,以军转民,以军带民的发展方式未来或将获得更深入的发展。
但是,狭义的说,在飞机制造业领域,中国至今并没有因为大型军用飞机研发的成功给民用飞机制造带来实质性的推动作用,尤其是在机载设备领域,从目前已经服役的ARJ21和即将首飞C919来看,这两款飞机除了机体和少数零部件外,包括驾驶舱风挡在内的绝大多数部件都由国际供应商提供,这是硬件领域。具备核心价值的飞行控制、通信导航等电子系统,从C919开始,外资企业必须通过与中国相关企业合资才能参与竞标,这种模仿中国高铁“引进-消化-创新”的发展思路让人们看到了国产民用大飞机的曙光。
其实早在2000年初,中航工业陕飞公司就在运8飞机基础上发展出的运8F-400,并于2002年8月获得了CCAR25部的适航认证,该机采用了全新设计的驾驶舱,换装当时较为先进的航电设备,将原有的5人制机组改为3人制机组。但该机此后的发展杳无音信,更没有当时媒体报道的“运8系列飞机以其优良的性能价格比,成为我国未来航空货运首选国产机型”。
运20推出民用版本概念后,外界就有声音表示,未来的运20F-100不太可能重走运8F-400的老路。全新的民用标准设计思路将为其在今后的适航取证过程中扫除一些障碍,有消息人士透露,运20的某些系统甚至有外国先进制造商的参与。但为什么运20从首飞到服役只用了短短5年时间,如此高效的进度却对中国民机从生产到试飞取证没有太多帮助?该问题的核心在于中国军用与民用飞机的设计思路、制造流程、审定标准不同,而思路、流程、标准才是未来中国航空制造业军民融合的高层标准之一,而非简单的这个零件是谁生产的。
这并不是说军民用飞机一定要采取相同的适航标准,毕竟用途各不相同。但就中国而言,以新舟60系列飞机来看,若按照一贯以“安全”为最高标准的中国民航适航条例与相关法规界定,这只能算是一款刚刚过了及格线的飞机,若以美国FAA的标准看,新舟60连“安全”都算不上。这就是中国上世纪90年代以军工流程制造民用飞机的水平。
从ARJ21开始,中国航空制造企业开始用FAA的标准设计飞机。从2002年4月立项到2014年底取证,为了学习先进的民用适航标准,中国航空人花了13年,而这一切可以说是从零开始,且远未结束。当然,ARJ21项目是一个比较具有代表性的产品,它起初是由当时的中航工业一集团成立的中航商用飞机有限公司负责运作,之后由2008年在上海成立的中国商用飞机有限责任公司继续推进,ARJ21是一件不折不扣的民用产品。当然除了ARJ21、C919之外,中国航空企业还生产了许多其他民用产品,其中一部分为仿制生产,如仿制“海豚”直升机的直9,仿制“超黄蜂”直升机的直8与AC313,但据用户透露,这些产品的适航性均不如原装进口或进口零部件组装产品。中国的民机制造的确应该从军工企业分化开,严格执行一套国际标准了。
那么中国航空制造业缺的什么?军用飞机转民用,缺的是一套紧随社会发展而不断修改优化的、符合民用标准的生产研发制度。令人欣慰的是,从早年运7改新舟60后磕绊的运营,到运8F-400的诞生即终结,时至今日,运20采用民标设计生产,力求未来在民用运输机市场一展宏图,现状在一点点发生变化。同时,运20F-100的乐观前景还在于运输机的试航取证标准相对民用客机低很多,但我们的民用客机若想真正飞出国门,以现在制造运输机获得的经验,恐怕可用的不会太多。
因此,航空产品的军民融合到底需要融什么?军对民,当属先进军用技术的民用化转变,为国民经济建设服务;民对军,在中国当前的商业环境中,军工企业则应学习借鉴民营产业中更加灵活更加高效的发展思路,尤其是中国加入WTO后在市场经济发展中学到的管理制度,这些先进制度应更多的融入到目前较为封闭与垄断的军工行业中。当然以上谈及的仅是中国航空制造业在飞行器产品层面的内容,军民融合的最终目的是实现国民经济发展的利益最大化。中国目前的军方采购基本被11大军工集团垄断,中国民间的高科技企业在“民参军”的过程中还需要面对获知军方需求、获得销售途径和降低转让成本三大壁垒,如果打开这些壁垒,从单个技术产品层面一点点扩张成长,以中国民间的高科技企业发展水平,三五十年后诞生一个洛克希德或通用电气水准的企业,也不是天方夜谭。
责任编辑:陈肖
1989年组建的安东诺夫航空公司是安东诺夫航空科学技术联合体的一个分支。其在全球超大型货运市场运营国际间的飞机出租服务,主要基地是基辅附近的安东诺夫机场。该公司拥有世界上最大并仅完成一架的运输机——安东诺夫安-225运输机,此外还有7架安-124、1架安-22。